CÍN (II) OXID: ŠTRUKTÚRA, VLASTNOSTI, NOMENKLATÚRA, POUŽITIA - CHÉMIA - 2026

Oxidu cínu (II), je kryštalický anorganická pevná látka, ktorá sa vytvorí pomocou oxidácie cínu (Sn), kyslíkom, kde cín získa mocnosťou 2+. Jeho chemický vzorec je SnO. Sú známe dve rôzne formy tejto zlúčeniny: čierna a červená. Bežnou a najstabilnejšou formou pri izbovej teplote je čierna alebo modro-čierna modifikácia.

Táto forma sa pripravuje hydrolýzou chloridu cínatého (II) (SnCl ₂ ) vo vodnom roztoku, ktorý sa hydroxid amónny (NH ₄ sa pridá OH), čím sa získa zrazenina hydratovaného oxidu Sn (II), ktorého vzorec je SnO.xH ₂ O, kde x <1 (x menšia ako 1).

Tetragonálna kryštalická štruktúra modro-čierneho SnO. Atóm Sn je v strede štruktúry a atómy kyslíka vo vrcholoch rovnobežnostena. Pôvodné PNG podľa používateľa: Rocha, sledované v Inkscape podľa používateľa: Stannered Zdroj: Wikipedia Commons

Oxid hydratovaný je biela amorfná pevná látka, ktorá sa potom zahrieva v suspenzii pri teplote 60-70 ° C počas niekoľkých hodín v prítomnosti NH ₄ OH, kým sa nezíska čistá čierna kryštalická Sno.

Červená forma SnO je metastabilná. Môže sa pripraví pridaním kyseliny fosforečnej (H ₃ PO ₄ ), - s 22% kyseliny fosforečnej, H ₃ PO ₃ - a potom NH ₄ OH do SnCl ₂ riešenia . Získaná biela tuhá látka sa zahrieva v rovnakom roztoku pri teplote 90 až 100 ° C počas asi 10 minút. Týmto spôsobom sa získa čistý červený kryštalický SnO.

Oxid cínu (II) je východiskovým materiálom na výrobu ďalších zlúčenín cínu (II). Z tohto dôvodu je to jedna zo zlúčenín cínu, ktorá má značný komerčný význam.

Oxid cínu (II) má nízku toxicitu ako v prípade väčšiny anorganických zlúčenín cínu. Je to kvôli jeho zlej absorpcii a rýchlemu vylučovaniu z tkanív živých bytostí.

V testoch na potkanoch má jednu z najvyšších tolerancií zlúčenín cínu. Môže však byť škodlivý pri vdýchnutí vo veľkých množstvách.

štruktúra

Oxid cínatý modro-čierny

Táto modifikácia kryštalizuje s tetragonálnou štruktúrou. Má usporiadanie vrstiev, v ktorých je každý atóm Sn na vrchole štvorcovej pyramídy, ktorej základňu tvoria 4 najbližšie atómy kyslíka.

Iní vedci tvrdia, že každý atóm Sn je obklopený 5 atómami kyslíka, ktoré sú umiestnené zhruba na vrchole oktaedronu, kde šiesty vrchol pravdepodobne tvorí dvojica voľných alebo nepárových elektrónov. Toto je známe ako Φ-oktaedrálne usporiadanie.

Oxid cínatý II

Táto forma oxidu cínu (II) kryštalizuje s ortorombickou štruktúrou.

názvoslovie

- oxid cínu (II)

- Oxid cínu

- Oxid cínu

- Oxid cínatý

vlastnosti

Fyzický stav

Kryštalická tuhá látka.

Molekulová hmotnosť

134,71 g / mol.

Bod topenia

1080 ° C. Rozkladá sa.

Hustota

6,45 g / cm ³

rozpustnosť

Nerozpustný v horúcej alebo studenej vode. Nerozpustný v metanole, ale rýchlo sa rozpúšťa v koncentrovaných kyselinách a zásadách.

Ďalšie vlastnosti

Po zahriatí na teplotu vyššiu ako 300 ° C v prítomnosti vzduchu oxid cínu (II) rýchlo oxiduje na oxid cínu (IV), čo predstavuje žiarovku.

Uvádza sa, že za neoxidačných podmienok má zahrievanie oxidu cínu (II) rôzne výsledky v závislosti od stupňa čistoty východiskového oxidu. To je všeobecne neprimerané kovový Sn a cínu (IV) oxid, Sno ₂ , s rôznymi druhmi medziproduktov nakoniec byť prevedené na Sno ₂ .

Oxid cínu (II) je amfotérny, pretože sa rozpúšťa v kyselinách za vzniku iónov Sn2 ⁺ alebo aniónových komplexov a tiež sa v alkáliách rozpúšťa za vzniku roztokov hydroxycínových iónov Sn (OH) ₃ ^- , ktoré Majú pyramídovú štruktúru.

SnO je ďalej redukčným činidlom a rýchlo reaguje s organickými a minerálnymi kyselinami.

V porovnaní s inými soľami cínu má nízku toxicitu. Jeho LD50 (smrteľná dávka 50% alebo stredná smrteľná dávka) u potkanov je vyššia ako 10 000 mg / kg. To znamená, že na zabitie 50% vzoriek potkanov počas daného testovacieho obdobia je potrebných viac ako 10 gramov na kilogram. Na porovnanie, fluorid cínatý má u potkanov LD50 188 mg / kg.

Pri dlhodobom vdýchnutí sa však usadí v pľúcach, pretože sa neabsorbuje a môže spôsobiť stanózu (infiltrácia prachu SnO do pľúcnych medzier).

aplikácia

Pri výrobe iných zlúčenín cínu (II)

Jeho rýchla reakcia s kyselinami je základom jeho najdôležitejšieho použitia, ktoré je medziproduktom pri výrobe ďalších zlúčenín cínu.

Používa sa pri výrobe bromidu cínatého (SnBr ₂ ), kyanidu cínatého (II) (Sn (CN) ₂ ) a hydrátu fluoroboritanu cínatého (Sn (BF ₄ ) ₂ ) medzi iné zlúčeniny cínu (II).

Fluoroboritan cínatý sa pripravuje rozpustením SnO v kyseline fluórboritej a používa sa na povlaky cínu a olova, najmä na nanášanie zliatin cínu a olova na spájkovanie v elektronickom priemysle. Dôvodom je okrem iného vysoká kapacita pokrytia.

Cín (II), oxidu sa tiež používa pri príprave cínu (II) sulfát (SnSO ₄ ), reakciou Sno a kyselinu sírovú, H ₂ SO ₄ .

SnSO ₄ získa sa používa v procese cínovanie na výrobu dosiek s plošnými spojmi, na úpravu elektrických kontaktov a pre pocínovanie kuchynských potrieb.

Tlačený obvod. Nebol poskytnutý žiadny strojovo čitateľný autor. Abraham Del Pozo prevzatý (na základe autorských práv). Zdroj: Wikimedia Commons

Hydratovaná forma Sno, hydratovaný cín (II), oxidu SnO.xH ₂ O, sa nechá reagovať s kyselinou fluorovodíkovou sa získa cínatého (II), fluorid SNF ₂ , ktorá sa pridáva do zubných pást ako činidlá k boju dutiny.

V šperkoch

Oxid cínatý sa používa na prípravu rubínových kryštálov zlato-cín a meď-cín. Zdá sa, že jeho funkciou v tejto prihláške je redukčné činidlo.

Klenot s rubínom. Zdroj: Pixabay

Iné použitia

Používa sa vo fotovoltaických zariadeniach na výrobu elektriny zo svetla, ako sú napríklad solárne články.

Fotovoltaické zariadenie. Georg Slickers Zdroj: Wikipedia Commons

Posledné inovácie

Usporiadané SnO nanočastice sa používajú v uhlíkových nanorúrkových elektródach pre lítium-sírové batérie.

Nanofibre hydrátu SnO. Zdroj: Wikipedia Commons

Elektródy pripravené pomocou SnO vykazujú vysokú vodivosť a malú zmenu objemu v cykloch opakovaného nabíjania a vybíjania.

SnO ďalej umožňuje rýchly prenos iónov / elektrónov počas oxidačno-redukčných reakcií, ktoré sa vyskytujú v takýchto batériových systémoch.

Referencie

1. Cotton, F. Albert a Wilkinson, Geoffrey. (1980). Pokročilá anorganická chémia. Štvrté vydanie. John Wiley a synovia.
2. Dance, JC; Emeléus, HJ; Sir Ronald Nyholm a Trotman-Dickenson, AF (1973). Komplexná anorganická chémia. Zväzok 2. Pergamon Press.
3. Ullmannova encyklopédia priemyselnej chémie. (1990). Piate vydanie. Zväzok A27. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. Kirk-Othmer (1994). Encyklopédia chemickej technológie. Zväzok 24. Štvrté vydanie. John Wiley a synovia.
5. Ostrakhovitch, Elena A. a Cherian, M. George. (2007). Tin. V Príručke toxikológie kovov. Tretia edícia. Obnovené zo stránky sciusalirect.com.
6. Kwestroo, W. a Vromans, PHGM (1967). Príprava troch modifikácií oxidu čistého cínu (II). J. Inorg. Nucl. Chem., 1967, zv. 29, str. 2187-2190.
7. Fouad, SS a kol. (1992). Optické vlastnosti tenkých vrstiev oxidu cínatého. Československý časopis fyziky. Február 1992, zväzok 42, vydanie 2. Získané z springer.com.
8. A-Young Kim a kol. (2017). Objednané SnO nanočastice v MWCNT ako funkčný hostiteľský materiál pre vysokorýchlostnú lítium-sírovú batériovú katódu. Nano Research 2017, 10 (6). Získané z springer.com.
9. Národná lekárska knižnica. (2019). Oxid cínatý. Získané z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov